Panneau solaire thermique ou photovoltaïque : quelle différence
Panneau solaire thermique ou photovoltaïque : ces deux technologies exploitent le rayonnement solaire, mais elles ne produisent pas la même forme d’énergie. Le panneau photovoltaïque génère de l’électricité, tandis que le panneau solaire thermique produit de la chaleur pour l’eau chaude sanitaire ou le chauffage. Comprendre cette différence fondamentale est le premier pas pour faire le bon choix.
Ce guide s’adresse aux particuliers souhaitant choisir la meilleure solution solaire pour leur logement en Suisse. Bien choisir sa technologie solaire permet d’optimiser ses économies d’énergie et d’adapter l’installation à ses besoins réels.
Le soleil envoie chaque année 8 000 fois les besoins de l’humanité en énergie. Pourtant, la manière de capter cette énergie solaire varie considérablement selon la technologie retenue. Pour les particuliers propriétaires en Suisse, le choix entre thermique et photovoltaïque dépend avant tout de vos besoins énergétiques, de votre budget et de la configuration de votre toiture. Ce comparatif détaille le fonctionnement, le rendement, les coûts et les aides disponibles pour chaque solution.
Comment fonctionne un panneau solaire photovoltaïque ?
Les panneaux photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en courant électrique grâce à l’effet photovoltaïque. Concrètement, les photons du rayonnement solaire frappent les cellules photovoltaïques en silicium (matériau semi conducteur), ce qui excite les électrons et génère un courant continu.
Ce courant continu ne peut pas être utilisé directement dans votre logement. Les panneaux photovoltaïques nécessitent un onduleur pour convertir l’électricité en courant alternatif compatible avec le réseau domestique. Le rendement de l’onduleur se situe généralement entre 95 et 98 %, avec une durée de vie d’environ 10 à 15 ans.
Le rendement des panneaux photovoltaïques est de 18 % à 22 % pour les modules monocristallins commerciaux actuels. La puissance moyenne des panneaux solaires est de 330 Wc par unité. Une installation photovoltaïque de 3 kWc produit environ 3 100 kWh/an, ce qui permet de couvrir une part significative de la consommation d’un foyer. Les panneaux photovoltaïques peuvent couvrir 64 % des besoins électriques d’un foyer dans de bonnes conditions.
L’électricité produite sert d’abord à l’autoconsommation. Le surplus peut être injecté dans le réseau et rémunéré selon les tarifs de rachat locaux. Sans batterie, le taux d’autoconsommation atteint souvent 30 à 50 %. Avec un système de stockage, il peut monter à 70-90 %. Les panneaux photovoltaïques nécessitent une exposition optimale au soleil pour maximiser la production.
Comment fonctionne un panneau solaire thermique ?
Le panneau solaire thermique utilise un principe différent : les capteurs solaires thermiques captent la chaleur du rayonnement solaire plutôt que de produire de l’électricité. Les panneaux thermiques ne produisent pas d’électricité ; ils produisent de la chaleur destinée à la production d’eau chaude sanitaire et, dans certains cas, à l’appoint chauffage.
Le panneau thermique utilise un fluide caloporteur (généralement un mélange d’eau et de glycol antigel) pour transmettre la chaleur. Ce liquide circule à travers les capteurs, se réchauffe au contact des absorbeurs exposés aux rayons du soleil, puis transfère cette énergie via un échangeur vers un ballon de stockage. Ce système solaire alimente ainsi un chauffe eau solaire ou complète le chauffage domestique via des planchers chauffants.
Deux types de capteurs sont disponibles sur le marché :
Capteurs plans vitrés : solution classique, efficace dès que l’ensoleillement est suffisant, à un coût plus accessible.
Capteurs à tubes sous vide : plus performants par temps froid ou faible rayonnement grâce à l’isolation par le vide entre deux parois de verre, ce qui réduit fortement les pertes de température.
Les panneaux solaires thermiques offrent un rendement élevé pour la production de chaleur. Le rendement des panneaux thermiques affiche 30 % à 40 %, nettement supérieur à celui du photovoltaïque lorsque le besoin est uniquement thermique. Les panneaux thermiques peuvent couvrir 50 % à 70 % des besoins en eau chaude d’un foyer, selon la saison et le dimensionnement. Un chauffe-eau solaire couvre 40 à 80 % des besoins en eau chaude.
Les panneaux thermiques nécessitent environ 1 m² par personne, ce qui signifie que le solaire thermique nécessite moins d’espace sur le toit comparé au photovoltaïque pour un usage ciblé d’eau chaude.
Photovoltaïque ou thermique : le tableau comparatif
Le rendement des panneaux solaires photovoltaïques est inférieur à celui des panneaux thermiques en matière de conversion brute du rayonnement, mais la polyvalence de l’électricité compense largement cet écart. Voici les principales différences résumées :
| Critère | Panneau photovoltaïque | Panneau solaire thermique |
|---|---|---|
| Énergie produite | Électricité (courant électrique) | Chaleur (eau chaude, chauffage) |
| Rendement | 18 % à 22 % | 30 % à 40 % |
| Surface nécessaire | 20 à 30 m² pour 4-6 kWc | 1 m² par personne (4-6 m² pour une famille) |
| Coût indicatif | CHF 12 000 à 28 000 (6-10 kWc, brut) | CHF 8 000 à 14 000 (installation ECS familiale) |
| Durée de vie | 25 à 30 ans (modules) | 15 à 20 ans (capteurs) |
| Entretien | Faible (nettoyage, contrôle) | Plus régulier (fluide, pompe, joints) |
| Subventions (Suisse) | Rétribution unique Pronovo + aides cantonales | Aides cantonales, Programme Bâtiments |
| Couverture des besoins | Jusqu'à 64 % des besoins électriques | 50-70 % des besoins en eau chaude |
Quel panneau choisir selon vos besoins ?
Le choix entre panneau solaire thermique ou photovoltaïque n’a pas de réponse universelle. Tout dépend de vos objectifs prioritaires, de la configuration de votre bâtiment et de votre consommation. Voici les principaux cas de figure.
Vous voulez réduire votre facture d'électricité
Le panneau PV est la solution la plus adaptée si votre objectif principal est de réduire vos dépenses en électricité. Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité utilisable pour tous vos appareils : éclairage, électroménager, pompe à chaleur, recharge de véhicule électrique.
Une installation photovoltaïque de 3 kWc produit environ 3 100 kWh/an, ce qui représente des économies substantielles sur la facture annuelle. La rentabilité d’un système PV résidentiel en Suisse se situe avec un retour sur investissement de 8 à 12 ans. Au-delà, la production représente un gain net.
Vous voulez de l'eau chaude et un appoint chauffage
Si votre besoin principal concerne la production d’eau chaude sanitaire, une installation solaire thermique est particulièrement efficace. Les panneaux thermiques peuvent réduire la facture d’eau chaude de 40 à 80 %, selon le dimensionnement et l’ensoleillement.
Un système solaire thermique peut entraîner jusqu’à 70 % d’économies d’énergie sur le poste eau chaude. L’intégration avec un système de chauffage existant (plancher chauffant, radiateurs basse température) est possible, même si la couverture des besoins de chauffage reste plus limitée (25 à 30 % sans stockage thermique conséquent).
L’énergie solaire thermique est particulièrement pertinente pour les foyers ayant une consommation d’eau chaude importante et disposant d’une surface de toiture restreinte. La gamme de capteurs à tubes sous vide permet de maintenir un rendement acceptable même pendant les mois les plus froids.
Vous voulez les deux
Il existe des panneaux hybrides qui produisent à la fois électricité et chaleur. Ces modules PV-T combinent les deux technologies au sein d’un même élément, optimisant ainsi la place disponible sur la toiture.
L’autre méthode courante consiste à associer un panneau photovoltaïque avec une pompe à chaleur (PAC). L’électricité produite par le PV alimente la PAC, qui produit à son tour l’eau chaude et le chauffage avec une grande efficacité. Cette combinaison représente une tendance forte dans les bâtiments neufs et les rénovations en Suisse.
Une installation mixte, avec des panneaux photovoltaïques sur une partie du toit et des capteurs solaires thermiques sur l’autre, est également envisageable si l’espace le permet. L’ensemble de ces possibilités doit être évalué avec un installateur qualifié, en tenant compte de la surface, de l’orientation et des conditions locales.
Quelles aides pour chaque technologie en Suisse ?
Des aides financières existent pour les installations photovoltaïques comme pour les installations thermiques. Le Système de Rétribution à l’Injection est une aide pour le photovoltaïque, complété par la rétribution unique (RU) de Pronovo : un forfait d’environ CHF 700 plus une prime par kWc (environ CHF 300/kWc). Les installations thermiques bénéficient également de subventions publiques, principalement via les programmes cantonaux et le Programme Bâtiments.
Les aides cantonales varient significativement : dans le canton de Vaud, dans le canton de Genève ou dans le canton du Valais, les compléments peuvent représenter 10 à 35 % du coût total. Pour connaître le détail des subventions pour panneaux solaires et les prix des panneaux solaires, consultez nos pages dédiées.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre solaire thermique et photovoltaïque ?
Le panneau solaire photovoltaïque transforme la lumière du soleil en électricité via des cellules en silicium. Le panneau solaire thermique capte la chaleur du rayonnement solaire pour chauffer un fluide caloporteur destiné à la production d’eau chaude sanitaire ou au chauffage. Les panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité, les panneaux thermiques produisent de la chaleur : ce sont deux principes fondamentalement différents.
Le thermique ou le photovoltaïque est-il plus rentable ?
La rentabilité dépend de vos besoins. Le rendement des panneaux thermiques est de 30 % à 40 %, supérieur au rendement des panneaux photovoltaïques (18 % à 22 %) en conversion brute. Toutefois, la polyvalence de l’électricité et la possibilité de revente du surplus rendent souvent le PV plus intéressant sur le plan financier global, avec un retour sur investissement de 8 à 12 ans en Suisse.
Peut-on combiner panneaux thermiques et photovoltaïques ?
Oui, une installation mixte sur la même toiture est tout à fait envisageable. Vous pouvez aussi combiner des panneaux photovoltaïques avec une pompe à chaleur pour couvrir à la fois les besoins en électricité et en eau chaude. L’ensemble de ces solutions doit être dimensionné par un installateur en fonction de votre surface disponible et de vos objectifs.
Qu’est-ce qu’un panneau solaire hybride ?
Il existe des panneaux hybrides qui produisent à la fois électricité et chaleur au sein d’un même module (PV-T). Cette technologie combine les avantages du photovoltaïque et du thermique, ce qui permet d’optimiser l’espace sur le toit. Elle reste encore moins répandue que les installations séparées, mais représente une tendance en croissance.
Le solaire thermique donne-t-il droit à des subventions en Suisse ?
Oui, les installations thermiques bénéficient de subventions publiques, principalement via les programmes cantonaux et le Programme Bâtiments. Les montants et conditions varient selon le canton. Des déductions fiscales sont également possibles dans de nombreux cantons. Renseignez-vous auprès des services de rénovation énergétique de votre canton.
